ВОДООТВОДЯЩИЕ СИСТЕМЫ И СООРУЖЕНИЯduplo-sova.narod.ru/777/M/62.pdf · Специальность 290800 – Водоснабжение и водоотведение

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯРОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Вологодский государственный технический университет

Кафедра водоснабжения и водоотведения

ВОДООТВОДЯЩИЕ СИСТЕМЫ И СООРУЖЕНИЯ×àñòü I. ÁÛÒÎÂÀß ÂÎÄÎÎÒÂÎÄßÙÀß ÑÅÒÜ

Методические указания к курсовому проектированию

Факультет технической экологии водных системСпециальность 290800 – Водоснабжение и водоотведение

Вологда1999

УДК 628.2

Водоотводящие системы и сооружения. Часть 1. Бытовая водоотво-дящая сеть: Методические указания к курсовому проектированию.-Вологда: ВоГТУ, 1999.- 33 с.

Приведена методика конструирования и расчета бытовых водоотво-дящих сетей города, рассмотрены примеры расчета сетей вручную и сприменением ЭВМ. Предназначено для студентов специальности290800.

Утверждено редакционно-издательским советом ВоГТУ.

Составитель: Гудков А.Г., канд. техн. наук, доцент;

Рецензент: Чудновский С.М., канд. техн. наук, профессор кафед-ры комплексного использования и охраны природ-ных ресурсов ВоГТУ

© А.Гудков, 1999

Водоотводящие системы и сооружения. Часть I 3

ВВЕДЕНИЕВыполнение курсового проекта “Водоотводящие системы и соору-

жения” способствует получению студентом навыков расчета и проектиро-вания водоотводящих систем и сооружений на них, на основе теоретиче-ских знаний, полученных за время обучения.

Целью курсового проектирования является обучение использованиюэтих знаний в самостоятельной работе, при решении конкретной инженер-ной задачи.

В ходе выполнения курсового проекта студент применяет знания, полу-ченные при изучении курсов гидравлики, инженерной геологии, геодезии,гидрологии и строительных материалов.

1. ОБЪЕМ И ОФОРМЛЕНИЕ ПРОЕКТАДля выполнения курсового проекта “Водоотводящие сети города” сту-

денту выдается генеральный план города в масштабе 1:10000 и текст зада-ния. Проект состоит из двух частей: расчетно-пояснительной записки играфической части.

1.1. Примерный план расчетно-пояснительной запискиВведение1. Оглавление2. Исходные данные для проектирования3. Разбивка на бассейны водоотведения, выбор и обоснование системы и

схемы водоотведения.4. Выбор местоположения главной насосной станции, площадки очист-ных сооружений и вида трассировки сети

5. Определение расчетных расходов6. Гидравлический расчет бытовой водоотводящей сети7. Гидравлический расчет дождевой водоотводящей сети8. Гидравлический расчет одного из сооружений на сети (дюкера, пере-падного колодца, разделительной камеры или выпуска)

9. Сметы и технико-экономические показатели проекта10. Таблица с результатами курсового проектаСписок литературы

Расчетно-пояснительная записка выполняется в объеме 30-35 страниц,на листах писчей бумаги формата А4.

Водоотводящие системы и сооружения. Часть I41.2. Объем графической части1. Генплан города М 1:10000, на плане указать местоположение

площадки очистной станции, нанести бытовую и дождевую сеть и ос-новные сооружения на них

2. Профиль главного коллектора, Мверт 1:100, Мгор 1:10000 (1:5000),вычерчивается по результатам гидравлического расчета

3. Схематичный чертеж одного из сооружений на сети (дюкер, пере-падный колодец, разделительная камера или выпуск) – план и разрезы,М 1:50

4. По данным типовых проектов вычертить конструкцию одного изсмотровых колодцев с привязкой к местным условиям (план и разрез),М 1:20

5. Составить спецификацию основных материалов к смотровому ко-лодцу и к сооружению на сети

Графическая часть выполняется карандашом по двум вариантам: 1. наодном листе ватмана формата А1, 2. на двух листах ватмана формата А1 иА2. На листе формата А2 изображается сооружение на сети (см. рис.1.1).

I вариант размещения II вариант размещения��

��

��

Генплан

��

Профиль

Сооружение

Колодец

��

Генплан

��

Профиль

��

Колодец

��

Сооружение

Рис. 1.1. Варианты размещения составляющих графической части

Водоотводящие системы и сооружения. Часть I 52. РАЗБИВКА НА БАССЕЙНЫ ВОДООТВЕДЕНИЯ,ВЫБОР СИСТЕМЫ И СХЕМЫ ВОДООТВЕДЕНИЯ

2.1. Бассейны водоотведенияГраницы бассейна водоотведения, как правило, соответствуют линиям

водоразделов, границам застройки, водным потокам. При плоском рельефеместности границы бассейнов назначают, исходя из условия возможнобольшего охвата территории самотечной сетью.

ПРИМЕР. Разбива-ем всю территорию го-рода на два бассейнаводоотведения, так какгород расположен пообоим берегам (рис.2.1).

2.2. Системыводоотведения

Выбор системы для проектироватарного и технико-экономического Для водоотведения населенных пункили неполную раздельную и полураздбора системы можно воспользоваться

Выбор системПараметр

Общесплавная

Этажность застройки > 6Расход водныхпротоков, м3/c

> 5

Количество РНС < 3Длина загородногоколлектора, км

< 1

Интенсивность дождей СредняяКоличество жителей ---Загрязнение водоемов ОдинаковоеКапитальные вложения СредниеПротяженность сетей Наименьшая

Границабассейна I

Границабассейна II

Рис. 2.1. Бассейны водоотведения
ния должен быть принят путем сани-сравнения конкурирующих вариантов.тов применяют общесплавную, полнуюельную систему. Для упрощенного вы- табл. 2.1.
Таблица 2.1ы водоотведенияСистемы водоотведения

РаздельнаяНеполная Полная

Полураздель-ная

--- ---> 5 < 5

>3 ------ ---

Небольшая Большая Небольшая< 5000 --- ---

--- Одинаковое НаименьшееНаименьшие Наибольшие

--- Примерно одинаковая

Водоотводящие системы и сооружения. Часть I6По требованиям СНиП 2.04.03-85 любая система водоотведения должна

обеспечить очистку наиболее загрязненной части поверхностного стока (неменее 70% годового стока для жилых территорий). По этой причине обще-сплавную систему применять не рекомендуется.

2.3. Схемы водоотведенияВыбор схемы водоотведения определяется главным образом рельефом

местности и намеченным местом для размещения очистной станции и вы-пуска сточных вод. Для крупных городов с населением более 500-700 тысяччеловек используют децентрализованную схему, для средних и городов ималых населенных пунктов – централизованную. Для выбора схемы можноруководствоваться данными табл. 2.2.

Таблица 2.2Выбор схемы водоотведения

Схемаводоотведения

Условия применимости Особенности

Перпендикулярная Для дождевой канализации, приспокойном уклоне местности

Коллекторы перпендику-лярны водному потоку

Пересеченная Уклон местности к водоему спо-койный

Главный коллектор вдольводного потока

Зонная Любая система водоотведения, призначительной разнице отметок по-верхности земли по террасам

По каждой террасе прокла-дывают сборный коллектор

Радиальная При наличии нескольких водопри-емников или когда город располо-

жен на холме

Коллекторы расположеныпо радиусам от центра го-

родаВеерная Уклон местности к водоему очень

большойКоллекторы почти парал-

лельны друг другу

При спокойном уклоне местности бытовую сеть полной раздельной сис-темы трассируют по пересеченной схеме, дождевую – по перпендикуляр-ной. В этих же условиях коллектора общесплавной и полураздельной сис-темы трассируют по пересеченной схеме.

ПРИМЕР. Для города на рис. 2.1 выбираем полураздельную систему ипересеченную схему водоотведения.


3. ВЫБОР МЕСТА РАСПОЛОЖЕНИЯОЧИСТНОЙ СТАНЦИИ И ВЫПУСКА СТОЧНЫХ ВОД

Место выпуска сточных вод и площадка очистных сооружений канали-зации выбирается, исходя из двух условий:

1. Очистные сооружения должны быть отделены от границ жилой за-стройки санитарно-защитной зоной, величина которой приводится в табл.3.1 [1];

2. Очистные сооружения должны располагаться ниже города по тече-нию, а также с подветренной стороны для господствующих ветров теплогопериода года по отношению к жилой застройке.

Таблица 3.1Санитарно-защитные зоны

Санитарно-защитная зона при расчетной произ-водительности сооружений, тыс. м3/сут

Сооружения

> 0,2 0,2 - 5 5 - 50 50 - 280Сооружения механической и биоло-гической очистки с иловыми пло-щадками для сброженных осадков

150 200 400 500

Сооружения механической и биоло-гической очистки с термомеханиче-ской обработкой осадков в закрытыхпомещениях

100 150 300 400

Поля фильтрации 200 300 500 ---Земледельческие поля орошения 150 200 400 ---Биологические пруды 200 200 300 ---Сооружения с циркуляционнымиокислительными каналами 150 --- --- ---

Насосные станции 15 20 20 30

ПРИМЕР. Ориенти-ровочно принимаем про-изводительность очист-ных сооружений от 5 до50 тыс. м3/сут. Размеща-ем выпуск и очистнуюстанцию ниже по тече-нию по правому берегуреки (рис. 3.1). На том жеберегу реки размещаем иглавную насосную стан-цию.

ГНСОСК

400м

50м

Рис. 3.1. Расположение очистных сооружений кана-лизации (ОСК) и главной насосной станции (ГНС)

Водоотводящие системы и сооружения. Часть I8

4. ТРАССИРОВКА СЕТИТрассировку водоотводящей сети производят в следующем порядке:

вначале главный и отводной коллекторы, затем коллекторы бассейнов во-доотведения, и наконец, уличная сеть. Уличную сеть можно трассироватьпо трем вариантам:

1. Объемлющая трассировка – применяется при небольшом уклоне ме-стности и больших кварталах.

2. По пониженной стороне квартала – применяется при значительномуклоне поверхности (i > 0,007).

3. Черезквартальная – применяется только тогда, когда известна деталь-ная планировка квартала.

При трассировке сети следует соблюдать следующие требования:- направление движения стоков в трубах должно следовать за естествен-

ным уклоном местности, по возможности без устройства насосных станций;- при объемлющей трассировке начальные участки сети часто имеют не-

большой расход, поэтому их нужно трассировать “змейкообразно”, не до-пуская длинных коллекторов;

- коллекторы, собирающие стоки от большого количества участков,имеют большой расход, и поэтому могут иметь большую протяженность;

- если часть микрорайона располагается на обратных склонах или от-дельной пониженной части города, следует устраивать насосную станцию,которая будет перекачивать стоки напорным трубопроводом за водораздел.

ПРИМЕР. На рис.4.1 показан примертрассировки главно-го коллектора и кол-лекторов бассейновводоотведения. Нарис. 4.2 показан сле-дующий этап – трас-сировка уличной се-ти в двух вариантах.

Рис. 4.1. Трассировка коллекторов

100

98

96

94

92

9294

96

98


100

98

96

94

92

9294

96

98

100

98

96

94

92

9294

96

98

Б.

А.1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

14 17

18

12

13

15

16

19

20

21

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

14 17

18

12

13

15

16

19

20

21

аб

вг

аб

вг

аб

вг

аб

вг

аб в

г

аб

вг

аб

вг

аб

вг

ба

гв

абв

а

г

бв

вабг

г

ба в

г

ба в

г

ба в

г

ба в

г

ба в

а бв

аб

вг

аб вга б

в

После выбора окончательного варианта трассировки все микрорайоныгорода нумеруются (1, 2, 3, 5 и т.д.). Каждый микрорайон (при трассировкепо объемлющей схеме) разбивается на площади стока диагоналями илибиссектрисами углов. Каждому элементу площади стока присваиваетсяшифр (1а, 1б, 1в, 1г и т.д.).

Рис. 4.2. Трассировка уличной сетиА – по объемлющей схеме, Б – по пониженной грани


5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСЧЕТНЫХ РАСХОДОВ

5.1. Расчет средних расходов с площадей стокаОпределяются площади всех пронумерованных элементов кварталов

(включая и неканализованные), и заполняются столбцы 1, 2 и 3 в таблице поформе 1.

Форма 1№

кварталаШифр площади

стокаВеличина

площади стока, гаСредний расходс площади, л/с

1 2 3 41 1а

1б1в1г

2,253,62,253,6

F1 = 11,72 2а

2б2в2г

2,253,62,253,6

F2 = 11,73 3а

…и т.д.

2,25…

Итого по городу: F = … га

Рассчитывается величина расчетного населения:N = ρ⋅F , (5.1)

где F - площадь города, га;ρ - плотность населения, чел/га.

Определяются суточные расходы зданий общественного и коммунально-го назначения, входящих в общую норму водоотведения.

qiком = ai⋅ni/1000, м3/сут, (5.2)

где qiком – среднесуточный расход для i-того здания общественного и

коммунального назначения (школы, бани, прачечные, столовые и т.д.),м3/сут;

ai – пропускная способность i-того здания общественного и комму-нального назначения (число обучающихся в школах, количество посетите-лей в банях, число блюд в столовых и т.д.);

ni – норма расхода воды i-того здания общественного и коммунально-го назначения (на 1 учащегося, на 1 моющегося, на 1 блюдо и т.д.), л/сут,определяется по [2] или по табл. 5.1.


Таблица 5.1Нормы водоотведения для зданий общественного и

коммунального назначенияНазначение Единица измерения Норма водоотве-

дения, л/сутКоэффициент

неравномерностиШкола на 1 учащегося 20 2Баня на 1 моющегося 180 1Прачечная на 1 кг. сухого белья 75 1Столовая на 1 блюдо 12 1Больница на 1 койку 250 2,5Институт на 1 студента 20 2Театр, клуб на 1 место 10 2Спортивный клуб на 1 физкультурника 50 1,5Гостиница на 1 жителя 230 1,7Общежитие на 1 жителя 140 1,5Гараж л/а на 1 автомобиль 1000 1Гараж гр/а --’’’-- 1500 1

Определяется остаточная норма водоотведения:qо = q - Σ qком⋅1000/N, л/сут⋅чел, (5.3)

где q – норма водоотведения на 1 жителя города, л/сут⋅чел;Σqком – сумма расходов от зданий общественного и коммунального на-

значения, входящих в общую норму водоотведения, м3/сут, определенныхпо формуле (5.2).

Норма водоотведения бытовых сточных вод должна приниматься в ка-нализованных районах населенных пунктов равной норме водопотреблениясогласно [3] или по табл. 5.2, а в неканализованных районах – 25 л/сут на 1человека.

Таблица 5.2Удельное среднесуточное водоотведение

Удельное среднесуточное (за год) водоотведениена 1 жителя в населенных пунктах, л/сутОбъекты канализования

до 1990 г. до 2000 г.Города 500 550Сельские населенные пункты 125 150

Удельный расход рассчитывается по следующей формуле:qуд = ρ⋅qо /86400 , л/с⋅га. (5.4)

Рассчитывается средний расход с i-той площади и заполняется 4-й стол-бец формы 1:

qi = qуд⋅Fi , л/с, (5.5)где Fi – величина i-той площади стока, га.Удельный расход определяется для каждого района, если они имеют

различную плотность населения.

Водоотводящие системы и сооружения. Часть I125.2. Расчет сосредоточенных расходов

Сосредоточенные секундные расходы от зданий общественного и ком-мунального назначения рассчитываются по общей формуле:

3600. ⋅⋅⋅=

tKnaq i

iiii

ском , л/с, (5.6)

где Ki – коэффициент неравномерности водоотведения для i-того зданияобщественного и коммунального назначения (табл. 5.1);

ti – продолжительность работы зданий или время расходования воды,принимаемое самостоятельно, час.

К расходам, не входящим в общую норму водоотведения, относятся рас-ходы от гаражей, вокзалов, гостиниц, санаториев, больниц. Данные расчетарасходов заносятся в форму 2, а местоположение зданий необходимо ука-зать на генеральном плане города и дать им порядковый номер.

Форма 2Расходы№ зда-

ния погенплану

Назна-чениезданий

Единицаизмере-ния

Пропу-скнаяспособ-ность

Нормаводоот-ведения,л/сут

Продол-житель-ностьработы,

ч

Коэф-фициентнерав-номер-ности

Среднийсуточ-ный,м3/сут

Расчет-ный се-кунд-ный, л/с

Входящие в общую норму водоотведения1 Школа 1 уча-

щийся500 20 10 2 10 0,56

2 …Не входящие в общую норму водоотведения

10 Больни-ца

1 койка 100 250 24 2,5 25 0,72

11 …

Расчетные расходы от промышленных предприятий определяют каксумму производственных, душевых и бытовых вод. Суточный Qсут

пром и се-кундный qпром расходы производственных сточных вод определяются последующим формулам:

nMQ промсутпром ⋅= , м3/сут, (5.7)

KTnMq часпром

пром ⋅⋅⋅

=6,3

1, л/с, (5.8)

где M – объем выпускаемой продукции в сутки;M1 –объем выпускаемой продукции в смену с максимальной выра-

боткой;

Водоотводящие системы и сооружения. Часть I 13T – число часов в смену;nпром – норма водоотведения на единицу продукции;Kчас – коэффициент часовой неравномерности водоотведения.

Нормы водоотведения и коэффициенты неравномерности следует при-нимать по данным [4] или по табл. 5.3.

Таблица 5.3Нормы водоотведения и коэффициенты неравномерности

№ Наименование предприятия Единицапродукции

Норма водоотве-дения на

единицу продук-ции, м3

Коэффициентнеравномерностиводоотведения

1 Кожевенный завод 1000 шкур 120 2,02 Меховая фабрикапо выработке овчины

--””-- 118 1,0

3 Мясокомбинат 1 т. сырья 25 2,14 Городской молочный завод --””-- 5 1,75 Сыродельный завод --””-- 5 2,56 Сахарный завод --””-- 20 1,57 Льнокомбинат бытовых тканей 1 т. ткани 247 18 Текстильный комбинат --””-- 1140 1,29 ЦБК 1 т. бумаги 140 1,1510 Консервный рыбный завод 1 тыс. банок 25 1,011 Завод дорожного

машиностроения1000 руб. 3,35 1,2

12 Завод железобетонныхконструкций

1 м3

изделий0,7 0,9

13 Производство желтого фосфора 1 т.продукта

15,5 1,0

14 Завод по капитальному ремонтугрузовых автомашин

1 автомобиль 7,7 1,0

15 Завод пластмасс 1 т. пласт-массы

110 1,3

16 Коксохимический комбинат 1 т. сухойшихты

15 1,2

После вычисления расходов по формулам (5.7, 5.8) заполняют форму 3(приведена с примером), в которой необходимо указать распределение рас-ходов по сменам и цехам. Вычисленное по формуле (5.8) значение макси-мального секундного расхода должно равняться сумме наибольших расхо-дов из последнего столбца (выделено жирным шрифтом).

Рассчитываются расходы бытовых сточных вод промышленного пред-приятия:


- среднесуточный1000

4525 21 NNQбытсут

+= , м3/сут, (5.9)

- максимальный часовой1000

4525 43

⋅+=

TKNKNQбыт

час , м3/ч, (5.10)

- максимальный секундный3600

4525 43max ⋅

+=T

KNKNqбыт , л/с, (5.11)

где N1, N2 - соответственно численность работающих в сутки в холодныхи горячих цехах;

N3, N4 - соответственно численность работающих в смену с макси-мальным водоотведением в холодных и горячих цехах;

K - коэффициент часовой неравномерности водоотведения, принима-ется по табл. 5.4;

T - число часов в смену.

Форма 3Смена

№ Продол-житель-ность, ч

Единицапродук-ции

Числоединиц всмену

Нормаводоот-ведения,

м3

Расходводы всмену,м3/смен

Коэффи-циент

неравно-мерности

Часовойрасходводы всмену,м3/ч

Секунд-ный рас-ход всмену,л/с

ХОЛОДНЫЕ ЦЕХА1 8 1 тонна 200 5 1000 1,7 212,5 59,032 8 1 тонна 100 5 500 1,7 106,25 29,513 8 1 тонна 100 5 500 1,7 106,25 29,51

ГОРЯЧИЕ ЦЕХА1 8 1 тонна 60 5 300 1,7 63,75 17,712 8 1 тонна 30 5 150 1,7 31,88 8,853 8 1 тонна 30 5 150 1,7 31,88 8,85

Таблица 5.4Нормы водоотведения и коэффициенты неравномерности для бытовых стоков от

промышленных предприятийЦех Норма водоот-

ведения,л/смену на 1человека

Коэффициент ча-совой неравно-

мерности

С тепловыделением более84 кДж на 1 м3/ч (горячий цех) 45 2,5

С тепловыделением менее84 кДж на 1 м3/ч (холодный цех) 25 3

Рассчитываются расходы душевых сточных вод от промышленногопредприятия:


- среднесуточный1000

6040 65 NNQдушсут

+= , м3/сут, (5.12)

- часовой после каждойсмены 1000

6040 87 NNQдушчас

+= , м3/ч, (5.13)

- секундный60456040 87

⋅+= NNqдушсек , л/с, (5.14)

где N5, N6 - соответственно число пользующихся душем в сутки с нор-мой водоотведения на 1 человека в холодных цехах 40 л и 60 л в горячихцехах;

N7, N8 - соответственно число пользующихся душем в смену с макси-мальным водоотведением в холодных и горячих цехах.

После вычисления расходов по формулам (5.9-5.14) заполняют форму 4(приведена с примером), в которой необходимо указать распределение рас-ходов по сменам и цехам.

Вычисленное по формуле (5.11) значение секундного расхода бытовыхстоков должно равняться сумме наибольших расходов из 7-го столбца, азначение секундного расхода душевых стоков (5.14) – сумме наибольшихрасходов из последнего столбца (расходы выделены жирным шрифтом).

Форма 4Смена Бытовые сточные воды Душевые сточные воды№

Продолж

итель-

ность,

ч

Число работающих

Норма

водоотведения,

л

Расход

воды

в смену,

м3

Коэфф

ициент

неравном

ерности

Секундный

расход

, л/с

Число пользующих

-ся

душ

ем

Норма

водоотведения,

л

Расход

воды

в смену,

м3

Коэфф

ициент

неравном

ерности

Секундный

расход

, л/с

ХОЛОДНЫЕ ЦЕХА1 8 500 25 12,5 3 1,30 400 40 16 1 5,932 8 250 25 6,25 3 0,65 200 40 8 1 2,963 8 250 25 6,25 3 0,65 200 40 8 1 2,96

ГОРЯЧИЕ ЦЕХА1 8 300 45 13,5 2,5 1,17 200 60 12 1 4,442 8 150 45 6,75 2,5 0,59 100 60 6 1 2,223 8 150 45 6,75 2,5 0,59 100 60 6 1 2,22Определяется расчетный расход от промышленного предприятия:

qqqq душсек

бытпромп + + = max , л/с, (5.15)

(в примере: qп = 76,74 + 2,47 + 10,37 = 89,58 л/с).


Рис.

5.1

. Генплан

города с расчетны

ми участкам

и ш

– школа

, б

– больница,

с –

столовая,

г -

гараж

Водоотводящие системы и сооружения. Часть I 175.3. Расчет расходов на участках

Водоотводящую сеть разбивают на расчетные участки, каждому узлу(колодцу) сети присваивается номер (см. рис. 5.1). Затем заполняютсястолбцы 1-4 формы 5.

Важное значение имеет последовательность перечисления номеров уча-стков в столбце 1. Заполнять этот столбец следует по ходу течения воды,начиная с верховых участков. Последняя строка в форме 5 соответствуетпоследнему самотечному участку до ГНС.

Расход qcit на каждом расчетном участке определяется по формуле:qcit = (qп + qбок + qтр)Kgen.max + qсоср, л/с, (5.16)

где qп - путевой расход, поступающий в расчетный участок от жилой за-стройки, расположенной по пути;

qбок - боковой, поступающий от боковых присоединений;qтр - транзитный, поступающий от вышерасположенных участков и

равный по величине общему среднему расходу предыдущих участков;qсоср - сосредоточенный расход от зданий общественного и комму-

нального назначения, а также промпредприятий, расположенных выше рас-четного участка;

Kgen.max – общий максимальный коэффициент неравномерности.Значения средних расходов (столбцы 5-7 формы 5) берутся из ранее за-

полненной формы 1. Общий расход (столбец 8) равен сумме путевого, бо-кового и транзитного расходов на участке.

Для определения коэффициента не-равномерности рекомендуется постро-ить плавный график изменения значе-ния коэффициента в зависимости отсреднего расхода сточных вод. Точкидля графика следует брать из табл. 2[1] или из табл. 5.5. При средних рас-ходах менее 5 л/с расчетные расходынадлежит определять согласно СНиП2.04.01-85.

Определенные по построенномуграфику значения общего максималь-ного коэффициента неравномерностизаносят в столбец 9 формы 5.

Общие коэффициентмерности притока быСредний

расход сточныхвод, л/с

Общиный кнерав

51020501003005001000

5000 и более

Таблица 5.5ы неравно-товых вод

й максималь-оэффициентномерности

2,52,11,91,71,61,551,51,471,44


Форма 5Шифры площадейстока и номераучастков сети

Средний расход, л/с Расчетный расход, л/с

сосредото-ченный

№ уча-стка

путе-вой боко-

вой

тран-зит-ный

путе-вой

боко-вой


об-щий

Общ

ий максималь

-ны

й коэффи

циент

неравном

ерности

с квар-талов боко-

вой


суммар-ный

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 139-10 17б --- --- 2,15 --- --- 2,15 2,5 5,38 --- --- 5,3810-18 17в 9-10 --- 2,15 2,15 --- 4,30 2,5 10,75 --- --- 10,75

17-18 17г,18б --- --- 2,15

1,50 --- --- 3,65 2,5 9,13 --- --- 9,13

18-27 18в 17-18 10-18 1,20 3,65 4,30 9,15 2,15 19,67 --- --- 19,677-8 14б --- --- 2,15 --- --- 2,15 2,5 5,38 --- --- 5,38

8-16 14в,17а 7-8 --- 2,15

2,15 2,15 --- 6,45 2,31 14,90 --- --- 14,90

5-6 9б --- --- 2,15 --- --- 2,15 2,5 5,38 --- --- 5,38

6-15 9в,14а 5-6 --- 2,15

2,15 2,15 --- 6,45 2,31 14,90 --- --- 14,90

14-15 9г --- --- 2,15 --- --- 2,15 2,5 5,38 3,20 --- 8,58

15-16 14г,10б 6-15 14-15 2,15

8,20 6,45 2,15 18,95 1,91 36,20 --- 3,20 39,40

16-26 10в,18а 15-16 8-16 1,85

1,20 18,95 6,45 28,45 1,83 52,06 --- 3,20 55,26

24-25 10г,11б --- --- 8,20

2,65 --- --- 10,85 2,08 22,57 --- --- 22,57

3-4 6а --- --- 2,30 --- --- 2,30 2,5 5,75 4,10 --- 9,85

4-236в,9а,10а

3-4 ---6,752,151,85

2,30 --- 13,05 2,02 26,36 --- 4,10 30,46

22-23 6г,7б --- --- 2,30

2,95 --- --- 5,25 2,5 13,13 --- --- 13,13

23-31 7в,11а 22-23 4-23 3,40

1,90 5,25 13,05 23,6 1,86 43,90 5,5 4,1 53,50

27-26 18г 18-27 --- 1,50 9,15 --- 10,65 2,07 22,05 --- --- 22,0526-25 --- 16-26 27-26 --- 28,45 10,65 39,10 1,75 68,43 --- 3,20 71,6325-31 11в 24-25 26-25 2,90 10,85 39,10 52,85 1,68 88,79 --- 3,20 91,9931-36 7г 23-31 25-31 3,10 23,6 52,85 79,55 1,62 128,87 --- 12,80 141,7

Водоотводящие системы и сооружения. Часть I 19Умножая значения в столбцах 8 и 9, получают расчетный расход с квар-

тала. В столбцах 11 и 12 учитывают сосредоточенные расходы, которыеможно отнести или к боковым (расходы, направляемые в начало участка)или к транзитным (расходы от вышерасположенных зданий).

В последнем столбце суммируют значения из столбцов 10, 11, 12.

6. ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТИ ВЫСОТНОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ БЫТОВОЙ СЕТИ

После определения расчетных расходов следующим этапом в проекти-ровании водоотводящей сети является ее гидравлический расчет и высот-ное проектирование. Гидравлический расчет сети заключается в подборедиаметра и уклона трубопровода на участках таким образом, чтобы значе-ния скорости и наполнения в трубопроводе соответствовали требованиямСНиП 2.04.03-85. Высотное проектирование сети состоит из расчетов, не-обходимых при построении профиля сети, а также для определения величи-ны минимального заложения уличной сети.

6.1. Требования к гидравлическому расчету и высотномупроектированию бытовой сети

1. Весь расчетный расход участка поступает в его начало и не меняетсяпо длине.

2. Движение в трубопроводе на расчетном участке является безнапор-ным и равномерным.

3. Наименьшие (минимальные) диаметры и уклоны самотечных сетейпринимаются согласно [1] или по табл. 6.1.

Таблица 6.1Минимальные диаметры и уклоны

Внутриквартальная сеть Уличная сетьСистемыводоотведения Минимальный

диаметр, ммМинимальный

уклонМинимальныйдиаметр, мм

Минимальныйуклон

Полная раздельная иполураздельная с сетями:бытовой 150 0,008 (0,007) 200 0,007 (0,005)дождевой 200 0,007 (0,005) 250 ---

Общесплавная 200 0,007 (0,005) 250 ---Примечания: 1. В скобках указаны уклоны, которые допускается применять при обос-новании. 2. В населенных пунктах с расходом до 300 м3/сут допускается применениетруб диаметром 150 мм. 3. Для производственной канализации при соответствующемобосновании допускается применение труб диаметром менее 150 мм.

Водоотводящие системы и сооружения. Часть I204. Допустимое расчетное наполнение в трубах при пропуске расчетного

расхода не должно превышать нормативного и в соответствии с [1] приве-дено в табл. 6.2.

5. Скорости течения в трубах при данном расчетном расходе должныбыть не меньше минимальных, которые приведены согласно [1] в табл. 6.2.

6. Максимально до-пустимая скорость тече-ния для неметалличе-ский труб – 4 м/с, а дляметаллических – 8 м/с.

7. Скорость движе-ния на участке должнабыть не менее скоростина предыдущем участкеили наибольшей скоро-сти в боковых присое-динениях. Только дляучастков, переходящихот крутого рельефа кспокойному, допускает-ся убывание скорости.

8. Трубопроводы одинакового диаметра соединяют (сопруровню воды”, а разных диаметров – “по шелыгам”.

9. Диаметры труб от участка к участку должны возрастать, идопускаются при резком увеличении уклона местности.

10. Минимальную глубину заложения следует принимать кашую из двух величин:

h’ = hпр – a , м,h’’ = 0,7 + D, м,

где hпр – нормативная глубина промерзания грунта для даннпринимается по [5], м;

a – параметр, принимаемый для труб диаметром до 500 мм труб большего диаметра – 0,5 м;

D – диаметр трубы, м.11. Максимальную глубину заложения рекомендуется прин

ной: в скальных грунтах – 4…5 м, мокрых плывунных – 5…6 мскальных – 7…8 м.

Максимальные наполненияи минимальные скорости

МинималДиаметр,мм

Максималь-ные степенинаполнения

скорости,м/с

200-250 0,6 0,7300-350 0,7 0,8

400 0,7 0,8450-500 0,75 0,9600-700 0,75 1,0800-900 0,75 1,01000-1100 0,8 1,151200-1300 0,8 1,151400-1750 0,8 1,3

≥ 2000 0,8 1,3

Таблица 6.2

ьныеуклоны

0,00460,00330,00210,0020,00190,00130,00130,0010,0010,0009

ягают) “по

сключения

к наиболь-

ого района,

– 0,3 м, для

имать рав-, сухих не-

Водоотводящие системы и сооружения. Часть I 2112. Участки с расходами, меньшими 9-10 л/с, рекомендуется принимать

“нерасчетными”, при этом диаметр и уклон трубы равен минимальному,скорость и наполнение – не рассчитываются.

13. Для труб диаметром более 500 мм рекомендуется учитывать местныесопротивления на поворотах, слияниях и перепадах.

6.2. Расчет бытовой сети в табличной формеВ таблице по форме 6 (приведена с примером расчета) должны быть за-

несены результаты расчета каждого самотечного участка (например, уча-сток 38-37 с дюкером заносить в форму не надо). Порядок перечисленияучастков – такой же, как и в форме 5.

Последовательность заполнения формы такова: сначала сразу заполня-ются столбцы с исходными данными – столбцы 1, 2, 3, 10 и 11 (расходы –из последнего столбца формы 5, длины и отметки земли – по генплану го-рода). Затем необходимо производить гидравлический расчет последова-тельно каждого участка в следующем порядке:

1. Если участок – верховой, то глубину заложения трубопровода в началеучастка h1 принимают равной минимальной hmin, причем ориентировочныйдиаметр принимается равным минимальному для принятого вида сети исистемы водоотведения (табл. 6.1). Если участок имеет примыкающие к не-му вышерасположенные участки, то начальную глубину ориентировочнопринимают равной наибольшей глубине заложения в конце этих участков.Поэтому следует обратить особое внимание на то, чтобы все примы-кающие участки уже были рассчитаны.

2. Рассчитывают ориентировочный уклон трубопровода:i0 = (hmin – h1 + z1 – z2)/l, (6.1)

где z1 и z2 - отметки поверхности земли в начале и конце участка;l - длина участка.

В результате может получиться и отрицательное значение уклона.3. Подобрать трубопровод с необходимым диаметром D, наполнением

h/D, скоростью течения v и уклоном i по известному расчетному расходу.Трубы можно подбирать по номограммам, графикам или таблицам, напри-мер, по таблицам Лукиных А.А., Лукиных Н.А.[6]. Подбор необходимо на-чинать с минимального диаметра, постепенно переходя к большим. Уклондолжен быть не менее ориентировочного i0 (и, если диаметр трубы равенминимальному, не менее минимального уклона – табл. 6.1). Наполнениедолжно быть не больше допустимого (табл. 6.2.). Скорость должна быть,во-первых, не менее минимальной (табл. 6.2), во-вторых, не меньше наи-большей скорости на примыкающих участках.


Пр

име

ча-

ние

18 --- в --- ш --- в --- ш --- ш в ---

--- ш --- ш в ш ш НС

вконце

17 1,36

2,09

1,44

1,45

2,23

1,85

2,67

1,31

3,28

4,37

1,22

1,35

2,84

1,82

2,46

2,89

2,01

2,67

5,57

2,13

Глубина

в на

-чале 16 1,20

1,45

1,20

2,14

1,20

2,34

1,20

2,72

1,20

3,38

4,38

1,20

1,20

2,89

1,20

2,56

1,46

2,11

2,72

1,20

в кон-

це 1593

,80

91,61

92,2

690

,76

95,1

793

,71

95,9

294

,52

92,5

591

,19

89,6

489

,37

96,5

791

,12

90,4

887

,44

88,8

588

,05

84,8

588

,14

Дно

в на

-чале 14

95,9

093

,71

94,3

691

,56

97,2

795

,06

98,0

295

,87

94,6

592

,45

91,1

891

,53

98,9

596

,52

92,5

890

,38

90,7

588

,75

88,0

089

,22

в кон-

це 13 ---

91,7

092

,34

90,8

9--

-93

,82

---

94,6

392

,63

91,3

989

,85

89,5

296

,66

91,2

690

,58

87,6

488

,99

99,2

885

,11

88,5

2

Вода

в на

-чале 12 ---

93,8

094

,44

91,6

9--

-95

,17

---

95,9

894

,73

92,6

591

,39

91,6

899

,04

96,6

692

,68

90,5

890

,89

88,9

888

,26

89,6

0

в кон-

це 1195

,16

93,7

093

,70

92,21

97,4

095

,56

98,5

995

,83

95,8

395

,56

90,8

690

,72

99,41

92,9

492

,94

90,4

290

,86

90,7

290

,42

90,2

7

Отметки

, мЗемл

яв нача

-ле 10

97,1

095

,16

95,5

693

,70

98,4

797

,40

99,2

298

,59

95,8

595

,83

95,5

692

,73

100,15

99,41

93,7

892

,94

92,21

90,8

690

,72

90,4

2

м 9 ---

0,09

0,08

0,13 ---

0,11 ---

0,11

0,08

0,20

0,21

0,15

0,09

0,14

0,10

0,20

0,14

0,23

0,26

0,38

Наполнение

доли 8 ---

0,45

0,40

0,50 ---

0,45 ---

0,45

0,40

0,65

0,70

0,60

0,45

0,55

0,50

0,65

0,55

0,65

0,65

0,75

Ско

-рость,

м/с 7 ---

0,78

0,74

0,80 ---

0,73 ---

0,73

0,74

0,84

1,07

0,77

0,78

1,12

0,82

1,18

0,84

1,11

1,15

0,92

Диа

-метр

,мм 6 20

020

020

025

020

025

020

025

020

030

030

025

020

025

020

030

025

035

040

050

0

Паде-

ние, м 5 2,1

2,1

2,1

0,8

2,1

1,35 2,1

1,35 2,1

1,26

1,54

2,16

2,38 5,4

2,1

2,94 1,9

0,7

3,15

1,08

Уклон 4

0,00

70,

007

0,00

70,

005

0,00

70,

0045

0,00

70,

0045

0,00

70,

0035

0,00

550,

004

0,00

70,

009

0,00

70,

007

0,00

50,

005

0,00

450,

002

Дли

-на

, м 3 300

300

300

300

160

300

300

300

300

360

280

540

340

600

300

420

380

140

700

540

Рас-

ход,

л/с 2 5,38

10,7

59,13

19,6

75,

3814

,90

5,38

14,9

08,

5839

,40

55,2

622

,57

9,85

30,4

613

,13

53,5

022

,05

71,6

391

,99

141,

7

Форма

6

№участ-

ка 19-10

10-1

817

-18

18-2

77-

88-16 5-6

6-15

14-1

515

-16

16-2

624

-25

3-4

4-23

22-2

323

-31

27-2

626

-25

25-31

31-3

6

Водоотводящие системы и сооружения. Часть I 23Если расход на участке менее 9-10 л/с, то участок можно считать нерас-

четным: диаметр и уклон принимаются минимальными, а наполнение искорость – не подбираются.

Заполняются столбцы 4, 5, 6, 7, 8 и 9. Падение ∆h равно произведениюдлины на уклон: ∆h = i⋅l. Наполнение в метрах: H = (h/D)⋅D/1000.

4. Из всех примыкающих к началу участков выбирается участок с наи-большей глубиной заложения, который и будет сопряженным. Затем при-нимается тип сопряжения (в зависимости от диаметра труб на текущем исопряженном участках). Затем рассчитываются глубина заложения и отмет-ки в начале участка, при этом возможны следующие случаи:а. Если сопряжение – “по воде”, то отметка воды Z1в в начале участка

равна отметке воды в конце сопряженного участка, т.е. значение из столбца13 переписывается в столбец 12. Затем вычисляется отметка дна Z1д в нача-ле участка: Z1д = Z1в – H и записывается в столбец 14.б. Если сопряжение – “по шелыгам”, то вычисляется отметка дна в нача-

ле участка: Z1д = Z’2д + D’ - D, (здесь Z’

2д - отметка дна в конце сопряженно-го участка, м, D’ и D – диаметр труб на сопряженном и текущем участке вметрах) и записывается в столбец 14. Затем вычисляется отметка воды в на-чале участка: Z1в = Z1д + H, и заносится в столбец 12.в. Если участок не имеет сопряжения (т.е. верховой или после насосной

станции), то отметка дна в начале участка равна: Z1д = Z1 – h1 (здесь Z1 - от-метка поверхности земли в начале участка). Отметка воды в начале опреде-ляется аналогично предыдущему случаю, или, если участок - нерасчетный,принимается равной отметке дна, а в столбцах 12 и 13 ставятся прочерки.В первых двух случаях глубина заложения в начале участка определяется

по формуле: h1 = Z1 - Z1д.5. Рассчитываются глубина заложения и отметки в конце участка:- отметка дна: Z2д = Z1д - ∆h,- отметка воды: Z2в = Z2д + H или Z2в = Z1в - ∆h,- глубина заложения: h2 = Z2 – Z2д (Z2 – отметка поверхности земли в

конце участка).Если глубина заложения окажется в итоге больше максимальной глуби-

ны для заданного вида грунта, то в начале текущего участка ставится рай-онная или местная насосная станция, глубина в начале участка принимаетсяравной минимальной, и расчет повторяется, начиная с пункта 3 (скоростина примыкающих участках при этом не учитываются).

Заполняются столбцы 13, 15 и 17. В столбце 18 можно записывать типсопряжения, сопряженный участок, наличие насосных станций и т.д

ПРИМЕР. Для примера принимаем глубину промерзания грунта 1,5м.Минимальный диаметр для труб уличной сети бытового водоотведения –

Водоотводящие системы и сооружения. Часть I24200 мм. Принимаем минимальную глубину заложения трубы этого диамет-ра как наибольшую из двух величин: 1,5–0,3=1,2 и 0,2+0,7=0,9, т.е.hmin=1,20 м. Максимальную глубину примем 7 м.

Участок (9-10) – верховой, поэтому глубина в его начале равна мини-мальной – 1,20 м. Рассчитываем ориентировочный уклон: (1,2-1,2+97,10-95,16)/300=0,00647. Так как расход на участке меньше 9 л/с, считаем этотучасток – нерасчетным, принимаем диаметр - 200 мм, уклон - 0,007. Вычис-ляем падение: 300⋅0,007=2,1 м. Отметка дна в начале: 97,10-1,20=95,90 м,отметка воды в начале: 95,90. Рассчитываем отметку дна в конце участка:95,90-2,10=93,80 м (отметка воды в конце участка такая же), наконец, глу-бина заложения в конце: 95,16-93,80=1,36 м.

Участок (10-18) сопряжен с участком (9-10), поэтому принимаем перво-начальную глубину в начале – 1,36 м. Рассчитываем ориентировочный ук-лон: (1,2-1,36+95,16-93,70)/300=0,004. По таблицам [6] подбираем трубо-провод, следим при этом, чтобы скорости и наполнения находились в нор-мируемых пределах. Рассчитываем падение и наполнение в метрах. Так какна участках 9-10 и 10-18 диаметры труб одинаковы, принимаем сопряжение“по воде” и отметку воды в начале – 93,80 м, рассчитываем отметку дна вначале: 93,80-0,09=93,71 м и глубину: 95,16-93,71=1,45 м. Далее – анало-гично расчету участка (9-10).

Расчет следующих участков ведется по той же методике, поэтому выде-лим лишь некоторые особенности:

Участок (18-27) имеет два примыкающих участка – (10-18) и (17-18), вкачестве сопряженного выбираем участок с наибольшей глубиной заложе-ния в конце, т.е. (10-18). При подборе труб следим за тем, чтобы скоростьбыла не менее наибольшей скорости в примыкающих участках (0,78 м/с).Так как диаметры на участках (10-18) и (18-27) получились разные, сопря-жение делаем “по шелыгам”.

При первоначальном расчете участка (31-36) оказалось, что глубина за-ложения в конце больше максимальной, поэтому предусматриваем в началеучастка насосную станцию, а начальную глубину – 1,20 м и повторяем рас-чет этого участка.

6.3. Расчет бытовой сети с применением ЭВМ по программеSEWERAGE

Гидравлический расчет и высотное проектирование бытовой водоотво-дящей сети вручную весьма трудоемки, поэтому на практике для расчетаиспользуют ЭВМ и различные программные средства. На кафедре водо-снабжения и водоотведения разработана компьютерная программаSEWERAGE, которая предназначена для гидравлического расчета бытовойсети.

Водоотводящие системы и сооружения. Часть I 25Некоторые правила и особенности работы с этой программой:1. Основными исходными данными являются расчетные расходы на

участках, их длины, отметки поверхности земли в начале и конце участ-ков, глубина промерзания грунта, максимальная глубина заложения,минимальный расход для нерасчетных участков и минимальный диа-метр.

2. Последовательность работы с компьютером такова: запуск программына исполнение, ввод общих данных о сети, ввод данных о каждом участке,сохранение данных в файле на диске, автоматический гидравлический рас-чет, просмотр полученных результатов и профиля коллектора, корректи-ровка исходных данных (при необходимости), распечатка результатов ипрофиля, выход из программы.

3. Программа работает в текстовом режиме, однако ее интерфейс (способобщения с пользователем) во многом похож на интерфейс операционнойсреды Windows и является интерактивным. Для более подробного изученияинтерфейса рекомендуется любая литература по Windows, например [7]. Всправочной системе самой программы также имеются сведения об ее ин-терфейсе.

4. В панели «Данные для расчета сети» следует ввести фамилию и ини-циалы пользователя, название объекта канализования, глубину промерзаниягрунта, максимальную глубину заложения труб, минимальный диаметр,минимальный расход для нерасчетных участков. Кроме этого, можно изме-нить принятое значение коэффициента шероховатости (0,014) и указать, не-обходимо ли учитывать при расчете скорости в боковых присоединениях.Затем можно приступить к вводу данных о каждом участке. Для этого сле-дует воспользоваться списком «Участки», в котором приводятся номеравведенных участков. Для ввода нового участка необходимо выбрать в этомсписке строку Новый.. , а для изменения уже введенных данных об участке– строку с номером участка.

5. В панели «Участок» следует ввести номера начала и конца участка,отметки поверхности земли начала и конца, расчетный расход и длину уча-стка. В программе по умолчанию установлено неполное заполнение труб научастке, отсутствие сопряжения с предыдущим участком и автоматическийвыбор уклона, материала труб, номера сопряженного участка и глубины вначале. При необходимости эти данные можно изменить, причем обяза-тельно – тип сопряжения.

Водоотводящие системы и сооружения. Часть I26ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ САМОТЕЧНОЙ КАНАЛИЗАЦИОННОЙ СЕТИ

Пользователь : Иванов И.И.

Объект : г.Вологда

Коэфф. шероховатости : 0.0140

Глубина промерзания : 1.50 м

Максимальная глубина : 7.00 м

Минимальный расход : 10.00 л/с

Минимальный диаметр : 200 мм

Скорости в боковых присоединениях: учитывались

+-----+----------+-------+------+---------+----+------+------+-------------+-------------+-------------+--------------+------+

¦Номер¦ Сопряжен-¦Расход,¦Длина,¦ Уклон ¦Диа-¦ Ско- ¦Запол-¦ Отметки ¦ Отметки ¦ Отметки ¦ Глубина ¦ НС ¦

¦уча- ¦ ный учас-¦ л/с ¦ м ¦ ¦метр¦рость,¦нение,¦ земли,м ¦ воды, м ¦ дна, м ¦ заложения,м ¦в на-¦

¦стка ¦ ток* ¦ ¦ ¦ ¦ мм ¦ м/с ¦ доли +------+------+------+------+------+------+--------+------+чале ¦

¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦начало¦конец ¦начало¦конец ¦начало¦конец ¦ начало ¦конец ¦ ¦

+---1-+-----2----+---3---+--4---+----5----+-6--+--7---+--8---+--9---+--10--+--11--+--12--+--13--+--14--+---15---+--16--+-17--+

¦9-10 ¦ --- ¦5.38 ¦300.00¦0.0070°А ¦200 ¦ -- ¦ -- ¦97.10 ¦95.16 ¦95.90 ¦93.80 ¦95.90 ¦93.80 ¦1.20°А ¦1.36 ¦ ¦

¦10-18¦9-10°В°А ¦10.75 ¦300.00¦0.0070°А ¦200 ¦0.783 ¦0.438 ¦95.16 ¦93.70 ¦93.80 ¦91.70 ¦93.71 ¦91.61 ¦1.45°А ¦2.09 ¦ ¦

¦17-18¦ --- ¦9.13 ¦300.00¦0.0070°А ¦200 ¦ -- ¦ -- ¦95.56 ¦93.70 ¦94.36 ¦92.26 ¦94.36 ¦92.26 ¦1.20°А ¦1.44 ¦ ¦

¦18-27¦10-18°Ш°А ¦19.67 ¦160.00¦0.0053°А ¦250 ¦0.820 ¦0.479 ¦93.70 ¦92.21 ¦91.68 ¦90.84 ¦91.56 ¦90.72 ¦2.14°А ¦1.49 ¦ ¦

¦7-8 ¦ --- ¦5.38 ¦300.00¦0.0070°А ¦200 ¦ -- ¦ -- ¦98.47 ¦97.40 ¦97.27 ¦95.17 ¦97.27 ¦95.17 ¦1.20°А ¦2.23 ¦ ¦

¦8-16 ¦7-8°В°А ¦14.90 ¦300.00¦0.0070°А ¦200 ¦0.851 ¦0.530 ¦97.40 ¦95.56 ¦95.17 ¦93.07 ¦95.06 ¦92.96 ¦2.34°А ¦2.60 ¦ ¦

¦5-6 ¦ --- ¦5.38 ¦300.00¦0.0070°А ¦200 ¦ -- ¦ -- ¦99.22 ¦98.59 ¦98.02 ¦95.92 ¦98.02 ¦95.92 ¦1.20°А ¦2.67 ¦ ¦

¦6-15 ¦5-6°Ш°А ¦14.90 ¦300.00¦0.0070°А ¦200 ¦0.851 ¦0.530 ¦98.59 ¦95.83 ¦96.03 ¦93.93 ¦95.92 ¦93.82 ¦2.67°А ¦2.01 ¦ ¦

¦14-15¦ --- ¦8.58 ¦300.00¦0.0070°А ¦200 ¦ -- ¦ -- ¦95.85 ¦95.83 ¦94.65 ¦92.55 ¦94.65 ¦92.55 ¦1.20°А ¦3.28 ¦ ¦

¦15-16¦14-15°Ш°А ¦39.40 ¦360.00¦0.0040°А ¦300 ¦0.877 ¦0.594 ¦95.83 ¦95.56 ¦92.63 ¦91.19 ¦92.45 ¦91.01 ¦3.38°А ¦4.55 ¦ ¦

¦16-26¦15-16°В°А ¦55.26 ¦280.00¦0.0048°А ¦350 ¦0.026 ¦0.541 ¦95.56 ¦90.86 ¦91.19 ¦89.84 ¦91.00 ¦89.65 ¦4.56°А ¦1.21 ¦ ¦

¦24-25¦ --- ¦22.57 ¦540.00¦0.0047°А ¦250 ¦0.814 ¦0.537 ¦92.73 ¦90.72 ¦91.66 ¦89.11 ¦91.53 ¦88.98 ¦1.20°А ¦1.74 ¦ ¦

¦3-4 ¦ --- ¦9.85 ¦340.00¦0.0070°А ¦200 ¦ -- ¦ -- ¦100.15¦99.41 ¦98.95 ¦96.57 ¦98.95 ¦96.57 ¦1.20°А ¦2.84 ¦ ¦

¦4-23 ¦3-4°Ш°А ¦30.46 ¦600.00¦0.0081°А ¦250 ¦1.071 ¦0.548 ¦99.41 ¦92.94 ¦96.66 ¦91.83 ¦96.52 ¦91.69 ¦2.89°А ¦1.25 ¦ ¦

¦22-23¦ --- ¦13.13 ¦300.00¦0.0070°А ¦200 ¦0.824 ¦0.491 ¦93.78 ¦92.94 ¦92.68 ¦90.58 ¦92.58 ¦90.48 ¦1.20°А ¦2.46 ¦ ¦

¦23-31¦22-23°Ш°А ¦53.50 ¦420.00¦0.0060°А ¦300 ¦1.098 ¦0.636 ¦92.94 ¦90.42 ¦90.57 ¦88.05 ¦90.38 ¦87.86 ¦2.56°А ¦2.56 ¦ ¦

¦27-26¦18-27°В°А ¦22.05 ¦380.00¦0.0053°А ¦250 ¦0.845 ¦0.512 ¦92.21 ¦90.86 ¦90.84 ¦88.83 ¦90.71 ¦88.70 ¦1.50°А ¦2.16 ¦ ¦

¦26-25¦27-26°Ш°А ¦71.63 ¦140.00¦0.0045°А ¦350 ¦1.058 ¦0.655 ¦90.86 ¦90.72 ¦88.83 ¦88.20 ¦88.60 ¦87.97 ¦2.26°А ¦2.75 ¦ ¦

¦25-31¦26-25°Ш°А ¦91.99 ¦700.00¦0.0040°А ¦400 ¦1.079 ¦0.638 ¦90.72 ¦90.42 ¦88.18 ¦85.38 ¦87.92 ¦85.12 ¦2.80°А ¦5.30 ¦ ¦

¦31-36¦ --- ¦141.70 ¦540.00¦0.0023°А ¦500 ¦0.966 ¦0.698 ¦90.42 ¦90.27 ¦89.57 ¦88.34 ¦89.22 ¦87.99 ¦1.20°А ¦2.28 ¦Есть ¦

+-----+----------+-------+------+---------+----+------+------+------+------+------+------+------+------+--------+------+-----+

°А - автоматический выбор данных

* Тип сопряжения: °В - по воде, °Ш - по шелыге, °Д - по дну

Рис.

6.1

. Пример

расчета

сети по

програм

ме

SEW

ERA

GE

Водоотводящие системы и сооружения. Часть I 276. После ввода всех данных рекомендуется их сохранить на диске, вос-

пользовавшись командой меню Файлы|Сохранить. Для запуска автомати-ческого гидравлического расчета следует нажать кнопку Расчет! . Послеуспешной проверки введенных данных и гидравлического расчета на экранвыводится окно «Результаты расчета», в котором приводится таблица с ре-зультатами. На рис. 6.1 приведен пример расчета сети. Для печати результа-тов используйте команду меню Результаты|Печать.

7. Для того, чтобы построить продольный профиль коллектора, необхо-димо сначала выбрать трассу коллектора в панели «Профиль коллектора»(команда меню Результаты|Профиль). Для просмотра профиля с после-дующей печатью его на листе формата А4 следует нажать кнопкуПрофиль.

8. В программе предусмотрена возможность изменения набора столбцовв таблице с результатами, а также изменения набора труб, используемыхпри расчете сети. Для этого следует выбрать команды меню Оп-ции|Результаты и Опции|Трубы.

9. За более подробной информацией о возможностях, работе и принци-пах расчета можно обратиться к справочной системе программы – клавишаF1 или команда меню Справка.

7. РАСЧЕТ ДЮКЕРАПри гидравлическом расчете и проектировании дюкера следует соблю-

дать следующие условия (см. рис. 7.1):

∆h

hα

Z1h1

vвх

vд

vвых

Z2

b

аварийный выпуск

входнаякамера выходная

камера

Рис. 7.1. Расчетная схема дюкера

количество рабочих линий – не менее двух,

Водоотводящие системы и сооружения. Часть I28 диаметр труб из стали – не менее 150 мм, трасса дюкера должна быть перпендикулярна фарватеру, боковые ветви должны иметь угол наклона к горизонту α – не более 20°, глубина укладки подводной части дюкера h – не менее 0,5 м, а в пределахфарватера – не менее 1 м,

расстояние между дюкерными линиями в свету b, должно быть0,7…1,5 м,

скорость в трубах должна быть, во-первых, не менее 1 м/с, во-вторых, неменее скорости в подводящем коллекторе (vд ≥ vвх),

за отметку воды во входной камере принимается отметка воды в самомглубоком коллекторе, подходящем к дюкеру.

отметка воды в выходной камере ниже отметки воды во входной камерена сумму потерь напора в дюкере, т.е. Z2 = Z1 - ∆h.Порядок проектирования и гидравлического расчета дюкера:1. На миллиметровой бумаге строится профиль реки в месте прокладки

дюкера в одинаковых горизонтальном и вертикальном масштабах. Намеча-ются ветви дюкера и определяется его длина L.

2. Расчетный расход в дюкере определяется аналогично расходам на рас-четных участках ( т.е. берется из формы 5).

3. Принимается расчетная скорость в дюкере vд и количество рабочих ли-ний.

4. По таблицам [6] подбирается диаметр труб по скорости и расходу в од-ной трубе, равному расчетному расходу, поделенному на количество рабо-чих линий; находятся потери напора в трубах на единицу длины i.

5. Рассчитываются потери напора в дюкере, как сумма:

gv

gvv

gvLih д

поввыхдд

вх 2902)(

2

222

∑

ζ

θ+−+ζ+⋅=∆ , м, (7.1)

где ζвх – коэффициент местного сопротивления на входе (ζвх = 0,563);vвых – скорость на выходе из дюкера, м/с;

∑

ζ

θпов90 - сумма потерь напора на

всех поворотах в дюкере;θ - угол поворота, град;ζпов – коэффициент местного сопротив-

ления в колене поворота (табл. 7.1 или [6]).6. Проверяют возможность пропуска всего

расчетного расхода по одной линии при ава-рийном режиме работы дюкера: при ранее заданном диаметрерость и потери напора в дюкере ∆hавар.

Коэффициентсопротивлени(при диаметрУгол поворота

10°30°45°90°

Таблица 7.1ы местногоя в коленее до 400 мм)

ζ0,1260,1380,1360,162

находят ско-

Водоотводящие системы и сооружения. Часть I 297. Должно соблюдаться неравенство:

h1 ≥ ∆hавар - ∆h,где h1 – расстояние от поверхности земли до воды во входной камере.Если это соотношение не соблюдается, то увеличивают диаметр линий

до тех пор, пока условие не будет выполнено. Находят скорость теченияпри этом диаметре и нормальном режиме работы дюкера. Если скоростьбудет меньше 1 м/с, то одну из линий принимают как резервную.

8. Рассчитывается отметка воды в выходной камере дюкера.После этого расчета необходимо проверить глубину заложения трубо-

провода на участке после дюкера: если глубина трубы в выходной камеребудет больше рассчитанной ранее глубины в начале участка, то следует, ра-зумеется, пересчитать этот участок на другую начальную глубину.

На чертеже дюкера должны быть показаны основные расстояния, отмет-ки днищ и лотков, уровни горизонтов низких и высоких вод в реке, диамет-ры труб.

ПРИМЕР. Рассчитать дюкер длиной 63 м с расчетным расходом 120 л/с.К дюкеру подходит коллектор диаметром 450 мм и скоростью течения1,21 м/с, скорость в трубопроводе за дюкером – 0,91 м/с. Дюкер имеет внижней и в восходящей ветвях по два отвода с углом 10°. Уровень воды вовходной камере - 89,00, расстояние от поверхности земли до воды – 2,55 м.

Принимаем 2 рабочие линии дюкера. Пользуясь таблицами [6], прини-маем при расходе 60 л/с стальные трубы диаметром 250 мм, скорость воды1,25 м/с, потери напора на 1 м – 0,0098 м. Рассчитываем потери напора:

- по длине: ∆h1 = 0,0098⋅63 = 0,167 м,- на входе: ∆h2 = 0,563⋅(1,25)2/19,61 = 0,045 м,- на выходе: ∆h3 = (1,25 - 0,91)2/19,61 = 0,0059 м,- на 4-х поворотах: ∆h4 = 4⋅(10/90) ⋅0,126⋅(1,25)2/19,61 = 0,0045 м,- общие: ∆h = 0,167 + 0,045 + 0,0059 + 0,0045 = 0,672 м.Проверяем работу дюкера при аварийном режиме: при расходе 120 л/с и

диаметре труб 250 мм находим скорость - 2,54 м/с и единичные потери на-пора - 0,050. Пересчитываем потери напора:

- по длине: ∆h1 = 0,050⋅63 = 3,15 м,- на входе: ∆h2 = 0,563⋅(2,54)2/19,61 = 0,185 м,- на выходе: ∆h3 = (2,54-0,91)2/19,61 = 0,136 м,- на 4-х поворотах: ∆h4 = 4⋅(10/90) ⋅0,126⋅(2,54)2/19,61 = 0,019 м,- общие: ∆hавар = 3,15 + 0,185 + 0,136 + 0,019 = 3,49 м.Проверяем условие: 2,55 ≥ (3,49 – 0,672 = 2,818). Так как соотношение

не выполняется, увеличиваем диаметр труб до 300 мм и находим скорость -1,68 м/с и единичные потери напора – 0,017. Пересчитываем потери напора:∆h1 = 1,071 м; ∆h2 = 0,081 м; ∆h3 = 0,003 м; ∆h4 = 0,008 м; ∆h’

авар = 1,19 м.

Водоотводящие системы и сооружения. Часть I30Проверяем: 2,55 ≥ (1,19 – 0,672 = 0,518). Условие выполняется. Проверя-

ем трубопровод на пропуск расхода при нормальном режиме работы: прирасходе 60 л/с и диаметре 300 мм скорость составит 0,85 м/с. Так как полу-чившаяся скорость меньше 1 м/с, то одну из линий принимаем как резерв-ную.

Рассчитываем отметку воды на выходе из дюкера: Z2 = 89,00 – 1,19 =87,81 м.

8. ПОСТРОЕНИЕ ПРОДОЛЬНОГО ПРОФИЛЯГЛАВНОГО КОЛЛЕКТОРА

По результатам гидравлического расчета водоотводящей сети строитсяпрофиль главного коллектора одного из бассейнов водоотведения. Под по-строением продольного профиля главного коллектора понимается вычерчи-вание его трассы на разрезе местности по участкам до ГНС (рис. 8.1).

Для чертежа принимаются следующие масштабы: горизонтальный1:10000 (5000), вертикальный 1:100.

Построение профиля начинают с нанесения на чертеж поверхности зем-ли по расчетной трассе. Затем с генплана города на профиль переносятсявсе расчетные точки коллектора с указанием номеров колодцев и длин ме-жду ними в горизонтальном масштабе профиля.

В бланк ниже проектной линии, вписывают все остальные расчетныеданные (форма 6): диаметр, уклон и длина, причем для одинакового диа-метра и уклона указываются сразу общие длины, расчетный расход, напол-нение и скорость. Отметка лотка трубы, проектные отметки земли вписы-ваются с двумя десятичными знаками. Кроме этого, в бланке указывают ма-териал труб, тип изоляции и основание под трубы.

На чертеж пунктиром наносится линия грунтовых вод и показываютсяотметки днищ труб боковых притоков, если таковые имеются.


Рис.

8.1

. Продольны

й проф

иль главного

коллектора


ЛИТЕРАТУРА1. Строительные нормы и правила: СНиП 2.04.03-85. Канализация: На-

ружные сети и сооружения/Госстрой СССР.- Введ. 01.01.1986.- М.:ЦИТПГосстроя СССР, 1986.- 72 с.

2. Строительные нормы и правила: СНиП 2.04.01-85. Внутренний водо-провод и канализация зданий/Госстрой СССР.- Введ. 01.07.1986.- М.:ЦИТПГосстроя СССР, 1986.- 56 с.

3. Строительные нормы и правила: СНиП 2.04.02-84. Водоснабжение:Наружные сети и сооружения/Госстрой СССР.- Введ. 01.01.1984.-М.:Стройиздат, 1985.- 136 с.

4. Укрупненные нормы водопотребления и водоотведения для различныхотраслей промышленности/Совет Экономической Взаимопомощи, ВНИИводоснабжения, канализации, гидротехнических сооружений и инженернойгидрогеологии.- 2-е изд., перераб.- М.:Стройиздат, 1982.- 528 с.

5. Строительные нормы и правила: СНиП 2.01.01-82. Строительная кли-матология и геофизика/Госстрой СССР.- Введ. 01.01.1984.- М.:Стройиздат,1983.- 136 с.

6. Лукиных А.А., Лукиных Н.А. Таблицы для гидравлического расчетаканализационных сетей и дюкеров по формуле акад. Н.Н.Павловского.- 5-еизд., доп.- М.:Стройиздат, 1987.- 152 с.

7. Фигурнов В.Э. IBM PC для пользователя. Изд. 6-е, перераб и доп.-М.:ИНФРА-М, 1995.- 432 c.


СОДЕРЖАНИЕВВЕДЕНИЕ .......................................................................................................... 31. ОБЪЕМ И ОФОРМЛЕНИЕ ПРОЕКТА..................................................... 3

1.1. ПРИМЕРНЫЙ ПЛАН РАСЧЕТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНОЙ ЗАПИСКИ .................... 31.2. ОБЪЕМ ГРАФИЧЕСКОЙ ЧАСТИ.................................................................... 4

2. РАЗБИВКА НА БАССЕЙНЫ ВОДООТВЕДЕНИЯ, ВЫБОРСИСТЕМЫ И СХЕМЫ ВОДООТВЕДЕНИЯ............................................... 5

2.1. БАССЕЙНЫ ВОДООТВЕДЕНИЯ .................................................................... 52.2. СИСТЕМЫ ВОДООТВЕДЕНИЯ ..................................................................... 52.3. СХЕМЫ ВОДООТВЕДЕНИЯ .......................................................................... 6

3. ВЫБОР МЕСТА РАСПОЛОЖЕНИЯ ОЧИСТНОЙ СТАНЦИИ ИВЫПУСКА СТОЧНЫХ ВОД ........................................................................... 74. ТРАССИРОВКА СЕТИ ................................................................................. 85. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСЧЕТНЫХ РАСХОДОВ........................................ 10

5.1. РАСЧЕТ СРЕДНИХ РАСХОДОВ С ПЛОЩАДЕЙ СТОКА................................ 105.2. РАСЧЕТ СОСРЕДОТОЧЕННЫХ РАСХОДОВ ................................................ 125.3. РАСЧЕТ РАСХОДОВ НА УЧАСТКАХ........................................................... 17

6. ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ И ВЫСОТНОЕПРОЕКТИРОВАНИЕ БЫТОВОЙ СЕТИ.................................................... 19

6.1. ТРЕБОВАНИЯ К ГИДРАВЛИЧЕСКОМУ РАСЧЕТУ И ВЫСОТНОМУПРОЕКТИРОВАНИЮ БЫТОВОЙ СЕТИ..................................................................... 19

6.2. РАСЧЕТ БЫТОВОЙ СЕТИ В ТАБЛИЧНОЙ ФОРМЕ ....................................... 216.3. РАСЧЕТ БЫТОВОЙ СЕТИ С ПРИМЕНЕНИЕМ ЭВМ ПО ПРОГРАММЕ

SEWERAGE ......................................................................................................... 247. РАСЧЕТ ДЮКЕРА ...................................................................................... 278. ПОСТРОЕНИЕ ПРОДОЛЬНОГО ПРОФИЛЯ ГЛАВНОГОКОЛЛЕКТОРА .................................................................................................. 30ЛИТЕРАТУРА ................................................................................................... 32

Documents

ВОДООТВОДЯЩИЕ СИСТЕМЫ И СООРУЖЕНИЯduplo-sova.narod.ru/777/M/62.pdf · Специальность 290800 – Водоснабжение и водоотведение